Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 21

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  covariance matrix
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available Uogólniona metoda najmniejszych kwadratów
PL
Artykuł przedstawia uogólnione podejście dla dobrze znanej metody najmniejszych kwadratów stosowanej w praktyce metrologicznej. Wyznaczone niepewności punktów pomiarowych i korelacje między mierzonymi zmiennymi tworzą symetryczną macierz kowariancji, której odwrotność mnożona jest lewostronnie i prawostronnie przez wektory błędów obu zmiennych losowych i stanowi funkcję kryterialną celu. Aby uzyskać maksymalną wartość funkcji największej wiarygodności i rozwiązać złożony problemu minimalizacji funkcji kryterialnej, zaprezentowano oryginalny sposób wyznaczenia funkcji kryterialnej do postaci jednoargumentowej zależności obliczanej numerycznie, w której jedyną zmienną jest poszukiwany współczynnik kierunkowy prostej regresji. Artykuł zawiera podstawowe informacje o tego typu regresji liniowej, dla której najlepiej dopasowana prosta minimalizuje funkcję celu. Na przykładzie obliczeniowym pokazana jest pełna procedura dopasowania numerycznego prostej do danego zestawu punktów pomiarowych o zadanych niepewnościach i współczynnikach korelacji tworzących macierz kowariancji.
EN
The paper presents a generalized approach for the well-known least squares method used in metrological practice. In order to solve the complex problem of minimizing the objective function to obtain the maximum value of the likelihood function, the original way of determining this function in the form of a unary relationship calculated numerically was presented. The article presents borderline cases with analytical solutions. The computational example shows the full procedure of numerical adjustment of a straight line to a given set of measurement points with given uncertainties and correlation coefficients forming the covariance matrix.
EN
This paper proposes a variance upper bound based interval Kalman filter that enhances the interval Kalman filter based on the same principle proposed by Tran et al. (2017) for uncertain discrete time linear models. The systems under consideration are subject to bounded parameter uncertainties not only in the state and observation matrices, but also in the covariance matrices of the Gaussian noises. By using the spectral decomposition of a symmetric matrix and by optimizing the gain matrix of the proposed filter, we lower the minimal upper bound on the state estimation error covariance for all admissible uncertainties. This paper contributes with an improved algorithm that provides a less conservative error covariance upper bound than the approach proposed by Tran et al. (2017). The state estimates are determined using interval analysis in order to enclose the set of all possible solutions of the classical Kalman filter consistent with the uncertainties.
PL
Omówiono szacowanie niepewności punktów funkcji opisującej badaną charakterystykę na podstawie wyników pomiarów w dwu punktach kontrolnych. Zastosowano dwie metody I i II. Metodą I estymuje się składowe niepewności typu B na podstawie wartości dopuszczalnych maksymalnych błędów aparatury stosowanej do pomiarów w punktach kontrolowanych tej charakterystyki. Przy stabilnych warunkach pomiaru kilku wartości i pomijalnej niepewności typu A, należy dla wyników przyjąć współczynnik korelacji równy 1. Metodą statystyczną II, na podstawie pomiarów w punktach kontrolnych estymuje się składowe niepewności typu A oraz niepewności złożone dla punktów badanej funkcji i korelację pomiędzy ich wynikami. Korzysta z równania wiążącego macierze kowariancji w pomiarach pośrednich wieloparametrowych wg Suplementu 2 Przewodnika GUM. Wyznaczono też niepewności względne i bezwzględne dla sumy i różnicy wartości dwu punktów i podano przykłady obliczeń. Przy ograniczonej liczbie i czasie wykonywania pomiarów, metodą tą można wyznaczaniu niepewności funkcji opisującej badaną charakterystykę i wykorzystać ja w monitoringu, kontroli i diagnostyce różnych obiektów.
EN
The estimation of the uncertainty of points of the function describing the tested characteristics based on measurement results at two control points is discussed. Two methods were used. By method I, the type B uncertainty component is estimated from the permissible values of the maximum error of the apparatus used for measurements at the controlled points of this tested characteristic. With stable measurement conditions and negligible uncertainty of type A of measurements, a correlation coefficient equal to 1 should be assumed for results of several points measured by the same insturment. The method II is statistical It is based on measurement data at control points and is used for estimation of type A and combined uncertainties of the function values of the points being tested. Correlation coefficient between their results are also estimated. Used for that is the equation binding the covariance matrices in indirect multiparameter measurements according to the Supplement 2 of the GUM Guide. Relative and absolute uncertainties for the sum and difference of values of two points were also determined and few examples of calculations were given. With a limited number and duration of measurements, this method can be used in the monitoring, automatic control and diagnosis of various objects.
PL
Dla dwuwymiarowego modelu pomiaru zostaną zaprezentowane przykłady zostaną Zaprezentowane przykłady rozkładów, których sploty generują rozkłady wypadkowe dla dwuwymiarowego modelu pomiaru. W ogólności zmienne wejściowe jako zmienne losowe mogą być skorelowane co wpływa na kształt i położenie obszaru rozszerzenia który wyznacza obszar niepewności pomiaru. Dla wielkości wejściowych będących zmiennymi losowymi o rozkładzie Gaussa podano wzory analityczne pozwalające obliczyć długości półosi elipsy - modelu obszaru niepewności dla wielkości wyjściowych. Również metodą Monte Carlo wyznaczone zostaną obszary rozszerzenia dla modelu dwuwymiarowego dla przyjętego prawdopodobieństwa 95 %. Wyniki symulacji zostaną przedstawiona na trójwymiarowych wykresach uzyskanych z projekcji plików graficznych .fig (środowisko Matlab). Zaprezentowane zostaną także obszary rozszerzenia wyznaczone metodą Monte Carlo dla innych rozkładów, powstałych w wyniku splotu rozkładu normalnego i prostokątnego, a także dwóch rozkładów prostokątnych które nie mają trywialnego rozwiązania analitycznego. Dokonana będzie ocena uzyskanych symulacji numerycznych.
EN
In this work a few examples of typical distributions have been used for convolutions of results distributions in bivariate model of measurement. In general, the correlations of output quantities appeared and its has impact on the shape and location of coverage region. In the case of Gaussian distributions where analytical formulas have described the border of cover regions, the explicit formulas of half axes of elliptical cover region have been given. For bivariate models, in which the both one dimensional distributions are assumed as the convolution of typical distribution like: Gaussian and rectangular, the 95% coverage regions have been determined by using Monte Carlo method in Matlab environment. The coverage regions are illustrated on the perspective views of graphic Matlab .fig files. The convolutions of uniform distributions and Gaussian and rectangular distribution have no analytical border solutions, and to compare, the marked cover region for only Gaussian convolutions have been added. Finally, the assessment of gathered simulation has been carried out.
PL
Dwuczęściowa praca przedstawia dotychczasowe wyniki prac autorów dotyczące wyznaczania niepewności pośrednich pomiarów wieloparametrowych. W niniejszej części 1. omówiono zależność współczynnika korelacji dwu wielkości od względnego stosunku ich odchyleń od estymatorów menzurandu o niepewnościach typów A i B oraz zależność macierzy kowariancji pośrednio wyznaczanego menzurandu wyjściowego przy skorelowaniu wielkości menzurandu wejściowego. Zaproponowano szerszy model matematyczny niż rekomendowany w Suplemencie 2 Przewodnika GUM. Uwzględnia on niepewności i korelację zarówno mierzonych wielkości wejściowych jak i ponadto parametrów funkcji ich przetwarzania. Może służyć do oceny dokładności nie tylko samych pomiarów wieloparametrowych ale i układów realizujących takie pomiary. W części 2. zostanie omówiony przykład zastosowania modelu rozszerzonego do opisu pośrednich pomiarów parametrów dwójnika poprzez czwórnik pasywny z uwzględnieniem niepewności i skorelowania jego elementów.
EN
In the part 1 of article, the current results of the work are briefly presented regarding the impact of correlations in sets of deviations from estimators of directly measured quantities with uncertainty of types A and B on the accuracy of indirectly determined parameters of output multi-memeasurands. An extended mathematical model of the method contained in Supplement 2 of the GUM Guide was presented. This new extended model takes also into account the uncertainties of the processing function in multiparameter measurements and can also be used to describe the accuracy of instruments and systems that perform such measurements. Part 2 presents examples of using the extended method to describe intermediately measured parameters of a two-terminal net through a four-terminal network, considering the uncertainties of its elements.
PL
W części 1. zaproponowano rozszerzoną metodę oceny niepewności wieloparametrowych pomiarów pośrednich i układów do tych pomiarów. W modelu matematycznym podanym w Suplemencie 2 Przewodnika GUM założono, że funkcja przetwarzania wielkości wejściowych jest dokładna. Nowy model uwzględnia niepewności i korelacje zarówno wielkości mierzonych bezpośrednio, jak i niepewności i korelacje parametrów układu realizującego funkcję przetwarzania. Może on służyć nie tylko do oceny niepewności wyników pomiarów wieloparametrowych, ale i do opisu dokładności systemów realizujących takie pomiary, w tym systemów wielosensorowych. W części 2. omawia się zastosowanie nowego modelu na przykładzie pomiarów pośrednich napięcia i prądu dwójnika za pomocą układu czwórnika pasywnego w postaci dzielnika impedancyjnego. Uwzględnia się niepewności wielkości mierzonych i parametrów dzielnika oraz różne możliwości ich skorelowania. Podano też przykłady obliczeniowe i wnioski końcowe oraz zarys kierunków dalszych prac w tej dziedzinie.
EN
In the part I of this work, the current results of the work are briefly presented regarding the impact of correlations in sets of deviations from estimators of directly measured quantities with uncertainty of types A and B on the accuracy of indirectly determined parameters of output multi-measurand. An extended mathematical model of the method contained in Supplement 2 of the GUM Guide was presented. This new extended model takes also into account the uncertainties of the processing function in multi-parameter measurements and can also be used to describe the accuracy of instruments and systems that perform such measurements. Part 2 presents examples of using the extended method to describe intermediately measured parameters of a two-terminal net through a four-terminal network, considering the uncertainties of its elements.
7
Content available remote Using full covariance matrix for CMU Sphinx-III speech recognition system
EN
In this article authors proposed a hybrid system in which the full covariance matrix is used only at the initial stage of learning. At the further stage of learning, the amount of covariance matrix increases significantly, which, combined with rounding errors, causes problems with matrix inversion. Therefore, when the number of matrices with a determinant of 0 exceeds 1%, the system goes into the model of diagonal covariance matrices. Thanks to this, the hybrid system has achieved a better result of about 11%.
PL
W niniejszym artykule autorzy zaproponowali system hybrydowy, w którym pełna macierz kowariancji wykorzystywana jest tylko w początkowym etapie procedury treningowej. W dalszym etapie uczenia, znacząco wzrasta liczba macierzy kowariancji, co w połączeniu z błędami zaokrąglania powoduje problemy z odwróceniem tego typu macierzy. Dlatego też, gdy liczba macierzy o wyznaczniku równym 0 przekracza 1%, system przechodzi do modelu wykorzystującego macierze diagonalne. Dzięki temu system hybrydowy osiągnął wynik lepszy o około 11%.
EN
The purpose of this paper was to present a method for the estimation of the rotor speed and position of brushless DC (BLDC) motor. The BLDC motor state equations were developed, and the model was discretised. Extended Kalman filter has been designed to observe specific states from the state vector, needed for the sensorless control (rotor position) and to determine the speed, which may be useful to use as a feedback for the controller. A test was carried out to determine the noise covariance matrices in a simulation manner.
PL
W artykule omówiono oszacowanie niepewności składowych prostokątnych impedancji wyznaczonych pośrednio z bezpośrednich pomiarów jego polarnych składowych i odwrotnie. Przedstawiono wzory i funkcje znormalizowanych niepewności bezwzględnych i względnych pary składowych impedancji wyznaczonej pośrednio z pomiarów pozostałej pary. Uwzględniono również ich współczynnik korelacji w funkcji kąta fazowego impedancji i niepewności mierzonej pary. Otrzymane zależności zostały szczegółowo przeanalizowane i omówione.
EN
The paper discusses the estimation of the uncertainties of rectangular components of the impedances determined indirectly from direct measurements of its polar components and vice versa. Patterns and functions for normalized absolute and relative uncertainties of a pair of impedance components determined indirectly from measurements of the remaining pair are given. Their correlation coefficient as a function of the phase angle of the impedance and the uncertainty of the measured pair is also included. The dependencies received were discussed in detail.
PL
W artykule rozważa się wyznaczanie niepewności wieloparametrowych pomiarów pośrednich dla trzech przykładów układów prądu stałego. Zaproponowano rozszerzenie podanej w Suplemencie 2 do GUM statystycznej metody wektorowej szacowania niepewności pomiaru zbioru pojedynczych wartości parametrów multimenzurandu na opis niepewności dla zakresów tych parametrów. Podano wzór dla macierzy kowariancji niepewności względnych wektora multimenzurandu. Przedstawiono macierze kowariancji dla niepewności pośredniego pomiaru rezystancji trzech skojarzonych ze sobą rezystorów, tj. jako ramion mostka Wheatstone’a trzykrotnie połączonych w różnej kolejności oraz bez konieczności rozłączania obwodu mostka, dzięki zastosowaniu niekonwencjonalnego obocznego sposobu jego zasilania z dwu źródeł prądu; oraz omówiono pomiar trzech wewnętrznych rezystancji obwodu o strukturze gwiazdy z jej zacisków. Podstawowy wniosek jest taki, że w opisie dokładności dla zakresów wielkości mierzonych bezpośrednio i pośrednio w pomiarach wielowymiarowych możliwe jest stosowanie wektorowego prawa propagacji, nie tylko niepewności bezwzględnych wg GUM, ale również niepublikowanych dotychczas - dla niepewności względnych.
EN
In this paper two examples of processing uncertainties of an indirect multivariable measurements of DC resistance circuits without disconnection are considered. It was proposed to extend the vector method of estimating measurement uncertainties, given in Supplement 2 to GUM by the formula for the relative uncertainties. The covariance matrixes of uncertainties of two DC electrical measurement circuits with multiplicative and additive types of measurement equations are presented, i.e.: for indirect measurement of three resistances with using them in three variants of balanced Wheatstone bridge or without disconnection this bridge circuit but with apply unconventional current supplies; the measurement of three internal resistances of the star circuit from its terminals. Formulas for absolute and relative uncertainties and their correlation coefficients are given. The general conclusion is that for description the accuracy of multivariable measurement instrumental systems relative uncertainties are preferable then absolute ones and uncertainties of parameters of their main measurement functions should be also considered.
PL
W pracy podano zależności wektorowe umożliwiające estymację bezwzględnych i względnych niepewności pomiarowych składowych multimenzurandu mierzonego pośrednio, tj. wyznaczanych z zależności z wielkościami mierzonymi bezpośrednio i z ich niepewności. Wyznaczone zostaną macierze kowariancji dla trzech przykładów pomiarów pośrednich: przyrostu i temperatury średniej, trzech rodzajów mocy prądu elektrycznego oraz trzech składowych i modułu pola magnetycznego w dwu jego punktach. Określono niepewności złożone dla parametrów wyznaczanych z tych pomiarów, czyli mierzonych pośrednio.
EN
It this work the vector dependences are presented which gives possibility to estimate of absolute and relative measuring uncertainties of components of the multimeasurand vector. These components are indirectly measured by the multiparametrical measurement system with regarding of the uncertainty directly measured input quantities. The covariance matrixes have been determined for three examples: measurements of two temperatures, three components of the electrical power as well as three component of magnetic field in two its points. The complex of uncertainties for parameters determined indirectly from these measurements are presented.
EN
The resolution of a Direction of Arrival (DOA) estimation algorithm is determined based on its capability to resolve two closely spaced signals. In this paper, authors present and discuss the minimum number of array elements needed for the resolution of nearby sources in several DOA estimation methods. In the real world, the informative signals are corrupted by Additive White Gaussian Noise (AWGN). Thus, a higher signal-to-noise ratio (SNR) offers a better resolution. Therefore, we show the performance of each method by applying the algorithms in different noise level environments.
EN
State estimation of stochastic discrete-time linear systems subject to unknown inputs has been widely studied, but few works take into account disturbances switching between unknown inputs and constant biases. We show that such disturbances affect a networked control system subject to deception attacks on the control signals transmitted by the controller to the plant via unreliable networks. This paper proposes to estimate the switching disturbance from an augmented state version of the intermittent unknown input Kalman filter. The sufficient stochastic stability conditions of the obtained filter are established when the arrival binary sequence of data losses follows a Bernoulli random process.
EN
Optimal design of geodetic network is a basic subject of many engineering projects. An observation plan is a concluding part of the process. Any particular observation within the network has through adjustment a different contribution and impact on values and accuracy characteristics of unknowns. The problem of optimal design can be solved by means of computer simulation. This paper presents a new method of simulation based on sequential estimation of individual observations in a step-by-step manner, by means of the so-called filtering equations. The algorithm aims at satisfying different criteria of accuracy according to various interpretations of the covariance matrix. Apart of them, the optimization criterion is also amount of effort, defined as the minimum number of observations required. A numerical example of a 2-D network is illustrated to view the effectiveness of presented method. The results show decrease of the number of observations by 66% with respect to the not optimized observation plan, which still satisfy the assumed accuracy.
PL
W artykule zastosowano metodę statystyk pozycyjnych do opracowania obserwacji z płasko-normalnym rozkładem prawdopodobieństwa, który jest splotem rozkładów normalnego i jednostajnego. Zaproponowana metoda zapewnia mniejszą niepewność standardową wyniku w porównaniu do niepewności wartości średniej. Skuteczność metody zwiększa się, gdy wzrasta zawartość składnika jednostajnego. Realizacja metody nie wymaga skomplikowanych obliczeń. Przedstawiono wyniki badań metody - niepewność standardową w zależności od wzajemnej zawartości składników oraz liczby obserwacji.
EN
In the article the method based on order statistics for processing of the observations, which is the sum of observations with normal and uniform distributions, is proposed. This method gives a smaller standard uncertainty of the result compared to a standard uncertainty of a mean value. The efficiency of the method increases with the content of the uniform component. The implementation of the method does not require complicated calculations. The research results of method, which are the standard uncertainty depending on the relative content of components and the number of observations, are presented.
EN
Multi-parameter data visualization methods are a modern tool allowing to classify some analyzed objects. When it comes to grained materials, e.g. coal, many characteristics have an influence on the material quality. Besides the most obvious features like particle size, particle density or ash contents, coal has many other qualities which show significant differences between the studied types of material. The paper presents the possibility of applying visualization techniques for coal type identification and determination of significant differences between various types of coal. The Principal Component Analysis was applied to achieve this purpose. Three types of coal 31, 34.2 and 35 (according to Polish classification of coal types) were investigated, which were initially screened on sieves and subsequently divided into density fractions. Next, each size-density fraction was analyzed chemically to obtain other characteristics. It was pointed out that the applied methodology allowed to identify certain coal types efficiently, which makes it useful as a qualitative criterion for grained materials. However, it was impossible to provide such identification based on contrastive comparisons of all three types of coal. The presented methodology is a new way of analyzing data concerning widely understood mineral processing.
EN
The paper presents a problem of reducing dimensionality of data structured in three-dimensional matrices, like true-color RGB digital images. In this paper we consider an application of Principal Component Analysis to one of the most typical image processing tasks, namely image compression. Unlike the cases reported in the literature [5,11,12] the compression being an application of three-dimensional PCA is performed on image blocks organized as three-dimensional structures (see Fig.1). In the first step, an image, which is stored as a three-dimensional matrix is decomposed into non-overlapping 3D blocks. Then each block is projected into lower-dimensional representation (1D or 2D) according to the chosen strategy: concatenation of rows, concatenation of columns, integration of rows, integration of columns [13] and concatenation of slices. Next, the blocks are centered (subtraction of mean value) and covariance matrices are being calculated. Finally, the eigenproblem is being solved on the covariance matrices giving a set of eigenvalues and eigenvectors, which are a base for creation of transformation matrices. Each block is then multiplied by respective transformation functions created from truncated eigenvectors matrices giving its reduced representation. The experimental part of the paper shows the comparison of strategies of calculating covariance matrices in the aspect of image reconstruction quality (evaluated by Peak Signal-to-Noise Ratio).
PL
W niniejszym artykule przedstawiono problem redukcji wymiarowości danych zorganizowanych w trójwymiarowych macierzach za pomocą metody Analizy Głównych Składowych (PCA). W przeciwieństwie do znanych metod prezentowanych w literaturze [5,11,12] wybrane metody opisane w pracy zakładają wykonanie obliczeń dla danych zagregowanych, bez ich rozdzielania na kanały. W pierwszym kroku algorytmu obraz kolorowy (macierz trójwymiarowa) jest dekomponowany na niezależne sub-bloki (3D). Następnie każdy z bloków jest poddawany projekcji 1D lub 2D zgodnie z przyjętą strategią: poprzez konkatenację wierszy, konkatenację kolumn, integrację wierszy, integracje kolumn lub konkatenację warstw. W kolejnym kroku są one centrowane i obliczane są odpowiednie macierze kowariancji. Następnie obliczany jest ich rozkład, który służy do stworzenia macierzy transformacji 3D PCA. Za ich pomocą przeprowadzana jest redukcja wymiarowości danych obrazowych. W przypadku omawianym w niniejszej pracy kompresji poddany jest obraz RGB i oceniana jest jakość rekonstrukcji (PSNR) jako funkcja liczby pozostawionych współczynników przekształcenia.
EN
This article addresses the problem of model order estimation of an autoregressive moving average (ARMA) system from only third order cumulants of the output noisy observations of the system. The proposed technique looks for a corner in the tabulation of the cost function using the determinant of sub-matrices of a third order cumulants data covariance matrix derived from the observed data sequence. The observed sequence is excited by an unobservable input, and is corrupted by zero-mean Gaussian additive noise of unknown variance. The system is driven by a zero-mean independent and identically distributed (i.i.d.) non-Gaussian sequence. Simulation results are presented which demonstrate the performance of the proposed algorithm.
EN
The paper presents the results of the studies on the determination of the degree of dependence between the adjusted observations, on the basis of the levels of their coexistence in a network. An approximate model is proposed making it possible to estimate that dependence without the necessity to perform the adjustment procedure. This model can be applied in the procedures of gross error detection in observations. Additionally, a supplementary algorithm to determine the coexistence levels for the observations on the grounds of the matrix of coefficients in the observation equations is presented.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad określeniem zależności pomiędzy stopniem powiązania obserwacji po wyrównaniu a rzędami koegzystencji tych obserwacji. Zaproponowano przybliżony model tej zależności, pozwalający oszacować stopień powiązania obserwacji bez konieczności realizacji procedury wyrównawczej. Model ten może mieć zastosowanie w procedurach wykrywania błędów grubych w obserwacjach. Podano również uzupełniający algorytm ustalania rzędów koegzystencji obserwacji na podstawie macierzy współczynników równań obserwacyjnych.
20
Content available remote Central limit theorems for random stain
EN
The Central Limit Theorem in R and Rn is proved for two-parameter stochastic process proposed in [6] as a model of a stain of pollution.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.